Teses e Dissertações
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Teses e dissertações defendidas no contexto dos programas de pós graduação da Instituição.
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Item Avaliação da ocorrência de produtos secundários da desinfecção em água para consumo humano no Brasil – panorama com base em dados do Sisagua(Universidade Federal de Viçosa, 2022-07-21) Dias, Ágata Cristina Lima; Bastos, Rafael Kopschitz Xavier; http://lattes.cnpq.br/7271526436247307Entre os principais produtos secundários da desinfecção (PSD) da água para consumo humano se encontram os trihalometanos (THM), ácidos haloacéticos (AHA), clorofenóis – em especial 2,4,6-triclorofenol (2,4,6-T), clorito e bromato. Esses PSD estão presentes no padrão de potabilidade da norma brasileira de qualidade da água para consumo humano, e são o objeto de interesse do presente estudo. Com base em dados do Sistema de Informação de Vigilância da Qualidade da Água para Consumo Humano (Sisagua) entre 2014 e 2019, buscou-se aqui descrever e qualificar a ocorrência desses PSD no Brasil. Mais especificamente, constituíram objetivos deste trabalho: (i) caracterizar o banco de dados; (iii) verificar a relação entre ocorrência de PSD, a unidade da federação (UF) e o porte populacional do município onde se encontram as unidades de tratamento de água; (iv) verificar a relação entre a ocorrência de THM e AHA, cloro residual livre (CRL), cor e pH. Mato Grosso do Sul, Paraná, Santa Catarina, São Paulo e Tocantins destacaram-se como as UF que apresentaram percentuais mais elevados de municípios com dados de monitoramento de PSD no Brasil – acima de 90%. Por outro lado Acre, Amapá, Paraíba, Pernambuco, Rio Grande do Norte e Roraima não cadastraram dados de monitoramento de PSD para nenhum município. Clorito, bromato e 2,4,6 T não foram detectados em concentrações superiores aos respectivos valores máximos permitidos (VMP) como padrão de potabilidade, salvo raríssimas exceções. A ocorrência de AHA acima do VMP não foi registrada apenas nos estados da região centro-oeste. THM acima do VMP não foram encontrados apenas no Mato Grosso, Mato Grosso do Sul, Paraná, Rio de Janeiro e Tocantins. Os estados do Espírito Santo, Bahia, Ceará e Sergipe destacaram-se por apresentar elevados percentuais de quantificações acima do VMP, além de elevadas concentrações de AHA e, ou de THM. O estado de São Paulo destacou-se por apresentar quantificações de THM e AHA acima do VMP em grande parte dos grupos de porte municipais e pontos de amostragem. O porte populacional não demonstrou ser um fator estatisticamente significativo para a ocorrência de THM, AHA e 2,4,6- T. Por outro lado, foram identificadas diferenças estatisticamente significativas entre a ocorrência desses PSD e a UF, o que poderia estar relacionado a fatores locais (como temperatura ou clima) mas os resultados não possibilitaram inferências nesse sentido. A ocorrência de PSD se mostrou correlacionada com valores mais elevados de CRL (AHA e THM) e de cor (THM). Os resultados aqui reunidos fornecem um quadro geral sobre a ocorrência de PSD no país e serve como importante sinalização de situações e locais que demandam maior atenção. Palavras-chave: Água para consumo humano. Ácidos haloacéticos. Trihalometanos. 2,4,6-T. Ocorrência no Brasil.Item Estabilização de rejeitos de minério de ferro filtrados com uso de aditivos para disposição em pilhas compactadas (dry stacking)(Universidade Federal de Viçosa, 2022-12-12) Machado, Leonardo da Silva; Marques, Eduardo Antonio GomesCom os acidentes catastróficos ocorridos nos últimos anos, decorrentes do rompimento de barragens de mineração de ferro no Brasil, sugiram legislações mais restritivas à utilização de estruturas de barramento para a disposição dos rejeitos, o que proporcionou maior segurança à população, porém restringiu a utilização deste tipo de estrutura pela indústria da mineração. Sendo assim, a comunidade geotécnica, empresas mineradoras e empresas projetistas, necessitaram identificar outras metodologias de disposição de rejeitos como alternativas à substituição das barragens. Deste modo, somando-se ao avanço das tecnologias de filtragens de rejeitos, foi observada grande oportunidade nos empilhamentos a seco (dry stacking) de rejeitos compactados de minério de ferro. Diferentemente da disposição em barragens, onde ocorre geralmente o espigotamento de rejeito em polpa nos reservatórios, a disposição em pilhas ocorre similarmente a obras de terraplanagem, na qual são necessários muitos equipamentos para a compactação do material na umidade ótima, no grau de compactação adequado e na espessura especificada, de modo que a estrutura formada por taludes e bermas seja construída. Esta pesquisa visa a identificação de aditivos para estabilização de rejeito de minério de ferro que proporcionem ganhos geotécnicos com a sua aplicação em pilhas. Foram utilizados percentuais variados de bentonita, cimento, cal, agregado siderúrgico e estéril para a realização das misturas. Após a realização de ensaios de caracterização, compactação, resistência à compressão simples (RCS) e triaxial CIU SAT , foi possível identificar as misturas mais efetivas. Dentre elas, o rejeito com 2% de cimento, o rejeito com 2% de cal, o rejeito com 6% de agregado siderúrgico e a mistura com 80% de rejeito com 20% de estéril. As estabilizações com bentonita apresentaram redução dos parâmetros de resistência. Após a identificação dos percentuais ótimos, foram realizadas análises de estabilidade de uma pilha hipotética, na qual foram avaliadas diversas metodologias de utilização das misturas no empilhamento. Após as análises, pôde-se identificar que a estabilização de rejeito com 2% de cal apresentou as maiores médias de ganhos dos Fatores de Segurança (FS), 18,64%, possibilitando inclusive a otimização de ângulos de face geral dos taludes (em 11°), aumento da altura da pilha e, consequentemente, aumento da capacidade de volumétrica da estrutura. Por fim, também foram realizadas análises de estabilidade para verificação da otimização dos ângulos de face geral dos taludes da mistura de 80% de rejeito com 20% de estéril (em 4°), o que também proporcionou ganhos quanto à capacidade volumétrica da estrutura, porém com maiores vantagens econômicas de utilização (em relação a cal). Palavras-chave: Rejeito de minério de ferro. Dry stacking. Parâmetros de resistência. Aditivos no rejeito. Otimização de empilhamentos a seco de rejeitos.Item Análise de percolação em uma pilha de rejeito filtrado(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-25) Venturin, Amadeu Magnoni; Marques, Eduardo Antonio Gomes; http://lattes.cnpq.br/9148177756012303Diante dos recentes acidentes em barragens de mineração, a gestão de rejeitos nos empreendimentos minerários tem gerado demanda pela avaliação da viabilidade de novas metodologias e alternativas de disposição. Dentre as alternativas que englobam o desaguamento do rejeito para posterior disposição em pilhas, a filtragem tem sido amplamente estudada. Entretanto, não se tem ampla experiência na disposição destes materiais em climas úmidos como o presente no Brasil, o que gera questionamentos quanto à viabilidade e segurança deste método. O presente estudo visa elaborar uma análise de percolação tridimensional de uma estrutura de empilhamento de rejeito filtrado e, com isso, avaliar o comportamento do nível freático em seu interior considerando-se diferentes graus de compactação do material disposto. Além disso, o estudo realiza uma comparação entre metodologias para o dimensionamento do sistema de drenagem interna de pilhas. Para tanto, foi realizada a modelagem da fundação, da pilha e de seu sistema de drenagem interno Posteriormente foi realizada a calibração do modelo, para definição da malha a ser utilizada e das condições de contorno. Na análise foi considerado o modelo de solos não saturados de van Genuchten (1980), com parâmetros obtidos através de ensaios de laboratório. De posse dos resultados, pode-se concluir que o valor do coeficiente de escoamento superficial adotado no dimensionamento do sistema de drenagem por métodos analíticos possui grande influência em seu resultado, entretanto, nas análises por modelos numéricos, sua influência é negligenciável. No estudo de caso houve apenas saturação superficial da pilha no período chuvoso, o que pode não ser crítico em uma situação final de pilha, entretanto, durante o período construtivo esse fenômeno pode gerar bolsões de saturação em seu interior. Por fim, a variação do grau de compactação do rejeito não resultou em influências significativas no resultado das análises, entretanto, com um maior grau de compactação espera-se um maior coeficiente de escoamento superficial, diminuindo assim o efeito da saturação superficial na pilha. Palavras-chave: Análise de percolação. Modelo tridimensional. Rejeito filtrado. Minério de ferro. Drenagem interna.Item Avaliação da utilização do concreto de pós reativos reforçado com fibras de aço em vigas de concreto armado(Universidade Federal de Viçosa, 2022-10-11) Vasconcellos, Fabrício Cota; Pedrotti, Leonardo Gonçalves; http://lattes.cnpq.br/0513398806727375Para controlar o avanço de manifestações patológicas em elementos de concreto armado, são realizadas intervenções, como recuperação e reforço, para reestabelecer o desempenho da estrutura. Neste cenário, o Concreto de Pós Reativos (CPR) surge como uma opção viável a ser utilizado com esse propósito. O CPR é um material caracterizado pela sua granulometria fina e elevada resistência mecânica, boa durabilidade e tenacidade. Sendo assim, este trabalho teve como objetivo a avaliação do desempenho do CPR com adição de fibras de aço como material de reforço de uma viga de concreto armado (CC), na região onde predominam os esforços de flexão. Para isso, foram produzidas vigas de CC de dimensões reduzidas, solicitadas até o Estado Limite de Serviço e, posteriormente, reforçadas com um encamisamento de CPR, com adição de fibras na região de flexão pura. Previamente a esse estudo, foram confeccionados corpos de prova prismáticos de CPR variando-se a proporção das fibras em 0%, 6%, 10% e 14%, com o intuito de encontrar uma dosagem que melhor aprimorasse o desempenho à flexão do material, para ser utilizada no modelo de reforço. Observou-se que o aumento da dosagem de fibras não influenciou na resistência à flexão do CPR ao nível de significância de 5%, porém aumentou sua ductilidade, evitando a ruptura brusca e explosiva. Os resultados dos ensaios de flexão nas vigas reforçadas indicaram um aumento da rigidez dos elementos reforçados durante o carregamento, obtendo-se, ao menos, uma recuperação completa da resistência original das vigas de classe C30, e um ganho de resistência de até 40% para vigas de classe C20. Além disso, foi constatada uma boa aderência entre o CPR e o substrato de CC até cerca de 80% da carga última da viga, sendo observado o desplacamento da camada de reforço, antes do colapso do elemento. Dessa maneira, concluiu-se que a utilização do CPR como material de reparo e reforço de vigas de concreto armado foi eficaz. O material contribuiu para o aumento da rigidez e da resistência à flexão do elemento reforçado, além de reduzir a flecha no centro do vão durante o carregamento. Palavras-chave: concreto de pós reativos, reparo, reforço, flexão, fibras de aço.Item Uso dos resíduos do processo kraft de celulose – dregs e grits – como adição mineral na produção de matrizes cimentícias(Universidade Federal de Uberlândia, 2022-08-18) Oliveira, Yasmine Simões de; Costa, Eliane Betânia Carvalho; http://lattes.cnpq.br/5602634507030450O processo de fabricação do cimento Portland é responsável por aproximadamente 7% das emissões totais de CO 2 no mundo. Para minimizar os impactos ambientais deste, as indústrias cimenteiras vêm adotando algumas medidas mitigadoras, como a incorporação de adições minerais em substituição parcial ao clínquer. Os resíduos dregs e grits gerados durante a produção da celulose, constituídos principalmente por óxido de cálcio, podem ser uma alternativa de material suplementar na produção de materiais de base cimentícia. Nesse sentido, o presente estudo tem como objetivo analisar o efeito do uso dos resíduos dregs e grits como adição mineral na produção de matrizes cimentícias. Para isto, os resíduos foram moídos para obtenção de partículas inferiores a 75 µm, granulometria similar ao cimento Portland. A avaliação do potencial de uso dos resíduos foi feita pela substituição parcial do cimento em teores de 0%, 5%, 10%, 20% e 30% em massa por dregs ou grits na produção de pastas e argamassas. No estudo em pasta, foi constatada a influência destes na cinética de hidratação, hidratos formados. Pastas com 20 e 30% de dregs, apresentaram um período de indução superior à de referência, enquanto os grits em teores superiores a 10% tiveram o período de indução reduzido. Foram verificados hidratos típicos da hidratação do cimento Portland, CSH, CH, etringita, monossulfoaluminato e carbonato de cálcio, além da pirssonita (exceto para o teor de 5%) e do silicato de magnésio hidratado (M-S-H) nas pastas com 10, 20 e 30% de dregs. Os resultados mostraram que o uso de grits promoveu um aumento no índice de consistência das argamassas. Em termos de resistência à compressão, a substituição do cimento por ambos resíduos em diferentes teores, proporcionou uma redução das propriedades mecânicas devido ao efeito de diluição, no entanto ainda foi possível obter resistências de 25MPa substituindo em até 34% de cimento por dregs ou grits aos 28 dias. Palavras-chave: dregs, grits, resíduo, adição mineral, cimento Portland.Item Rotas de integração nacional como estratégia de desenvolvimento rural: metodologia de estruturação participativa e abordagem do sistema de informação geográfica(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-17) Alves, Sabrina do Carmo; Ferreira, Ítalo Oliveira; http://lattes.cnpq.br/7079837478648637Alagoas possui um baixo Índice de Desenvolvimento Humano e um potencial de desenvolvimento na fruticultura, capaz de melhorar os índices sociais e econômicos. Ciente desses aspectos, apresenta-se uma pesquisa realizada com o objetivo de evidenciar uma metodologia de estruturação participativa da Rota da Fruticultura Alagoana com o uso de ferramentas de Sistema de Informação Geográfica (SIG). Trata-se de um estudo que visa impulsionar a economia de Alagoas e alcançar melhores cenários nos aspectos sociais, que se encontram aquém. No primeiro artigo, foi discutida uma proposta metodológica para diagnosticar de maneira técnica o fortalecimento e a estruturação da Rota, com o uso de uma metodologia flexível e adaptável que tem como uma de suas ferramentas o uso de Diagnóstico Rápido Participativo, tendo o seu foco na participação da comunidade em todo o processo de desenvolvimento e, consequentemente, no próprio resultado. Como conclusão, foi possível perceber que a metodologia proposta se mostrou eficiente e que apresentou bons resultados refletindo os anseios da pesquisa e da população beneficiada. Já no segundo artigo, foram utilizadas ferramentas de SIG aliadas à análise multicritério, com a finalidade de identificar a aptidão frutícola do estado e obtenção de um zoneamento de cultivo. Além disso, o estudo foi aprofundado para um polo localizado na região semiárida do estado de Alagoas. Essa análise foi imprescindível para analisar cenários complexos e critérios conflitantes, com o intuito de contribuir na tomada de decisão. Quanto ao resultado obtido, percebeu-se que a utilização de SIG para a realização do zoneamento dos cultivos de frutas foi eficiente e que pode auxiliar possíveis investimentos com o objetivo de aumento da rentabilidade dos produtores desta região. Palavras-chave: SIG. MCE. MOLA. Alagoas. Fruticultura.Item Método TRS: Uma proposta para avaliar a tendência em produtos cartográficos por meio da análise em feições lineares(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-18) Zanetti, Juliette; Santos, Afonso de Paula dos; http://lattes.cnpq.br/6762353881780949A utilização de dados tendenciosos em um banco de dados espaciais pode gerar produtos que não condizem com a realidade de campo. A análise de erros sistemáticos em uma base de dados espaciais permite propor ações que possam eliminar ou mitigar esses erros. Este passo é fundamental para garantir a qualidade do produto cartográfico. No entanto, poucos são os métodos para detecção de tendência em feições lineares. O presente trabalho propõe a avaliação de métodos de tendência a partir de feições lineares existentes na literatura, além de desenvolver um novo método. Para isso, iniciou-se o estudo e aplicação de metodologias para análise da acurácia posicional por meio de feições lineares, como: Pontos Finais, Pontos Intermediários, Ponto Gerado, Influência do Vértice, Normalização do Buffer Duplo e Fator de Fuzziness; utilizando como base o padrão brasileiro de acurácia posicional, o Decreto nº. 89.817/1984, em conjunto com a ET-CQDG (DSG, 2016). Para a análise da tendência em produtos cartográficos a partir de feições lineares avaliou-se os métodos existentes na literatura, sendo eles: Fator de Bias, Buffer Duplo e Influência do Vértice. O resultado desta avaliação mostrou que os métodos não são efetivos para uma análise da tendência. Assim, propôs-se o método Translation, Rotation e Scale (TRS) para detecção de erros sistemáticos a partir da análise de translação, rotação e escala em produtos cartográficos, utilizando-se das técnicas de estatísticas e análise vetorial. Os resultados obtidos pelo método proposto apresentaram resultados satisfatórios quando comparados com a metodologia tradicional (por pontos), comprovando assim a eficiência para a análise de tendência em dados cartográficos utilizando feições lineares. Palavras-chave: Cartografia. Controle de Qualidade Cartográfica. Feição Linear. Erros Sistemáticos. Tendência.Item Development of geopolymeric mortars produced from industrial wastes in both precursor and activator phases(Universidade Federal de Viçosa, 2022-01-05) Mendes, Beatryz Cardoso; Pedroti, Leonardo Gonçalves; http://lattes.cnpq.br/9889155410007377Geopolymers are binder materials that can be an alternative to replace Portland cement. They are considered less aggressive to the environment because of the lower emission of CO 2 and use of energy in their production chain. However, in order to obtain this advantage, it is essential to use activators that were produced cleanly and sustainably, which is not the case of commercial products such as sodium silicate. This work aimed to manufacture a more eco- efficient product using industrial wastes. Geopolymeric pastes and mortars were produced from chamotte as precursor and waste glass as a component of an alternative activator. In the first experimental phase, it was evaluated the effect of molar concentration and waste glass content in the alkaline solutions. A factorial design of experiments with two factors – molar concentration and waste glass content – and three and four levels, respectively, was applied to analyze the effects. Physical and mechanical tests were performed, as well as the microstructural analyses. The environmental impacts of replacing the traditional activator by the WG-based one were also assessed. The best solutions were selected to develop the mortars, keeping chamotte as precursor and using river sand as fine aggregate. These mortars were produced and characterized for physical and mechanical properties. The results obtained showed that the WG content strongly affects the mechanical strength of geopolymers and the quality of the matrices, promoting a greater formation of geopolymerization products. Using an alternative alkaline solution can reduce 69.8% of the embodied energy and 78.0% of CO 2 footprint compared to the traditional waterglass-based activators. Therefore, this research contributes to technical literature on the application of industrial wastes in geopolymer and the understanding of geopolymerization process. Keywords: Geopolymer. Waste glass. Chamotte. Sustainability.Item Efeitos do cobre e zinco no tratamento da água residuária da suinocultura em lagoas de alta taxa e valorização energética da biomassa via carbonização hidrotérmica(Universidade Federal de Viçosa, 2022-02-14) Oliveira, Adriana Paulo de Sousa; Calijuri, Maria Lúcia; http://lattes.cnpq.br/9928276513118857Nesse estudo foram avaliadas otimizações no processo integrado de cultivo de microalgas na água residuária da suinocultura (ARS) e conversão da biomassa em hidrochar. Para tanto, lagoas de alta taxa (LAT) em escala piloto foram alimentas com ARS com diferentes teores dos micronutrientes Cu e Zn considerando misturas desses elementos e também concentrações individuais. Para as misturas (0,1 - 3,0 mg Cu/L + 0,5 - 25,0 mg Zn/L), o maior número de células de microalgas foi estabelecido em 1,8 mg Cu/L + 15,0 mg Zn/L. Quando os teores individuais de Cu (0,1 - 4,0 mg Cu/L) ou Zn (0,5 – 70,0 mg Zn/L) foram variados, a condição mais propícia para o desenvolvimento algal foi obtido em 1,0 mg Cu/L e 40 mg Zn/L. Em todos os testes realizados ficou evidente que o Cu e o Zn comprometeram a remoção de nitrogênio amoniacal enquanto a redução de fósforo solúvel foi potencializada com a adequação desses micronutrientes. A remoção de Cu na ARS tratada em LAT variou de 46 a 91% com a precipitação sendo o processo predominante, já a remoção de Zn alcançou 78 a 99% no qual a adsorção pela biomassa foi um importante mecanismo. Ao analisar a constituição bioquímica das biomassas cultivadas em diferentes teores de Cu e Zn verificou-se que o conteúdo de lipídeos neutros (> 6%) é pouco atrativo para a obtenção de biodisel. Já os carboidratos atingiram 58,8% na biomassa seca livre de cinzas, com potencial para a conversão em hidrochar por meio da carbonização hidrotérmica (CHT). As cinzas também apresentaram concentrações expressivas (35 - 55%) sendo necessário identificar as interferências desse constituinte no processo de CHT. Para essa avaliação, quatro biomassas foram selecionadas e cada uma foi dividida em duas frações. Uma fração foi submetida ao pré-tratamento com solução ácida para redução de cinzas enquanto a outra permaneceu com o conteúdo de cinzas original. Ambas as frações foram utilizadas na CHT. Os resultados demostraram que o pré-tratamento favoreceu a recuperação de energia nos hidrochars a qual alcançou até 73,5%. Porém, as cinzas podem apresentar constituintes que atuam na hidrólise da biomassa ou como catalisadores. Assim, as cinzas possuem efeitos indesejáveis e favoráveis na CHT e os hidrochars produzidos com e sem a redução desse constituinte são indicados para aplicações energéticas e recuperação de áreas degradadas respectivamente. Palavras-chave: Bioremediação. Recuperação de nutrientes. Bioenergia.